小雪時節(jié)松湖之約

專家：教育部基礎(chǔ)教育課程教材專家工作委員會執(zhí)委、南京師范大學(xué)教科院教授郝京華

觀點(diǎn)：關(guān)注學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)

科學(xué)精神，主要是學(xué)生在學(xué)習(xí)、理解、運(yùn)用科學(xué)知識和技能等方面所形成的價值標(biāo)準(zhǔn)、思維方式和行為表現(xiàn)，具體包括理性思維、批判質(zhì)疑、勇于探究等基本要點(diǎn)。

理性思維，主要是崇尚真知，能理解和掌握基本的科學(xué)原理和方法；尊重事實(shí)和證據(jù)，有實(shí)證意思和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)那笾獞B(tài)度；邏輯清晰，能運(yùn)用科學(xué)的思維方式認(rèn)識事物、解決問題、指導(dǎo)行為。

批判思維，主要是指具有問題意識；能獨(dú)立思考、獨(dú)立判斷；思維縝密，能多角度、辯證地分析問題，做出選擇和決定。

勇于探察，具有好奇心和想象力；能不畏困難，有堅(jiān)持不懈的探索精神；能大膽嘗試，積極尋求有效的解決方法等。

觀點(diǎn)：科學(xué)探究與工程實(shí)踐的區(qū)別與聯(lián)系

科學(xué)探究的內(nèi)涵是指科學(xué)家研究自然界的各種方法和根據(jù)他們所收集的證據(jù)提出解釋的過程，科學(xué)探究的目標(biāo)是探尋和認(rèn)識自然界中的因果機(jī)制。學(xué)習(xí)科學(xué)探究是為了掌握一種認(rèn)識自然界事物的方法，樹立求實(shí)的科學(xué)精神。

工程實(shí)踐的內(nèi)涵是應(yīng)用數(shù)學(xué)、科學(xué)和技術(shù)領(lǐng)域的概念來系統(tǒng)地解決復(fù)雜問題，往往需要有創(chuàng)造性，其目的是不斷滿足人們的需要和解決人類生活中的各種實(shí)際問題。學(xué)習(xí)工程實(shí)踐是為了掌握如何運(yùn)用所學(xué)知識系統(tǒng)地、創(chuàng)造性地解決問題的方法。

科學(xué)探究的問題類型主要是：是什么？怎么樣？為什么？

工程實(shí)踐的問題類型主要是：做什么？怎么做更好？

探究過程和工程設(shè)計(jì)過程注重的技能訓(xùn)練也明顯不同。

科學(xué)探究和工程實(shí)踐的聯(lián)系主要表現(xiàn)為接續(xù)關(guān)系和包含關(guān)系。例如，科學(xué)家研究的問題是：空氣是如何流動的，空氣流動又是如何影響氣候的等，而工程師研究的問題是：如何實(shí)現(xiàn)人工降雨，如何利用風(fēng)能發(fā)電等。

研究課：《第一節(jié)科學(xué)課》

對小孩子而言，他們對科學(xué)家和工程師的工作是未知的，是陌生的。然而，在生活中，小孩子會接觸到形形色色的與科學(xué)技術(shù)相關(guān)的東西，如播種機(jī)、電視、汽車等。他們還知道，像航天登月、實(shí)驗(yàn)室研究等活動，屬于科學(xué)家特有的范疇，非普通人可以企及。因此，打破學(xué)生此方面的迷思概念，顯得特別重要。

執(zhí)教者特意花70分鐘的時間，選擇一年級的小朋友來上這節(jié)課，通過大量圖片和竹蜻蜓這一簡單器材，和與會代表分享了自己的理解與實(shí)踐，為今秋可能復(fù)開一年級科學(xué)課這一大事件開啟了一個新的視窗。

專家：浙江省教育廳教研室科學(xué)教研員、科學(xué)特級教師喻伯軍

觀點(diǎn)：自主的拓展性課程充滿了魅力

第一，增強(qiáng)課程意識。具有較強(qiáng)課程意識意味著：不會只盯著一節(jié)課，而是對教材整體考慮；不會只盯著教科書，而是考慮更多的教學(xué)資源；不會只盯著課堂，而是把課內(nèi)和課外打通。

第二，學(xué)習(xí)課程開發(fā)的途徑和方法。小學(xué)科學(xué)拓展性課程的類型很豐富，如趣味實(shí)驗(yàn)類（家庭實(shí)驗(yàn)），種植養(yǎng)殖類（動植物），科技制作類（工程技術(shù)、傳統(tǒng)工藝），調(diào)查研究類（研究性學(xué)習(xí)），觀察記錄類（天氣、天文），小發(fā)明、小創(chuàng)造，專題類（科普活動、專題內(nèi)容），科學(xué)閱讀等。

第三，課程開發(fā)的建議。拓展性課程的開發(fā)，要以培養(yǎng)實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力為核心，要保護(hù)學(xué)生的興趣；內(nèi)容要有科學(xué)性，概念的邏輯發(fā)展要明確，不能以內(nèi)容的堆砌為形式；要有廣闊的視野，以科學(xué)為主線，綜合技術(shù)、數(shù)學(xué)、表達(dá)等元素，指向生活，解決問題；教師是課程的開發(fā)者，要善于把自己的愛好特長轉(zhuǎn)化為學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容；教師要有好奇心、求知欲，也要像學(xué)生一樣先進(jìn)行探究，提高能力，體驗(yàn)探究之樂；教師要有自己的拳頭項(xiàng)目，這樣，學(xué)生的學(xué)習(xí)會更加豐富多彩。

具體教學(xué)建議：

實(shí)施拓展性課程，要有打破一般課堂流程的勇氣和決心，從學(xué)生出發(fā)，特別關(guān)注學(xué)生興趣和實(shí)踐能力；

不要有一節(jié)課就完成的想法，要把它視作一個環(huán)節(jié)、一個活動、一個項(xiàng)目；

要關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)方式的多樣化，教學(xué)沒有固定的模式；教師要少講，要讓學(xué)生多做多思多辯，特別關(guān)注學(xué)生的創(chuàng)新意識；

實(shí)踐證明，教師可以自己開發(fā)課程內(nèi)容，再請公司配套教學(xué)用具，這是一條很好的實(shí)施路徑。

研究課：《海豚是魚嗎》

生活中學(xué)生經(jīng)常把表面相似的東西看作是同類，或者雖然看了書，知道不是同類，但又說不出具體的原因。這些都是沒有真正理解引起的，于是執(zhí)教者選擇了這一問題。

從教學(xué)看，學(xué)生的回答往往抓不住動物分類的關(guān)鍵特征，教師則恰當(dāng)教給學(xué)生正確推理的方法，即要清楚海豚是魚類還是哺乳類，必須先清楚這兩類區(qū)別于其他類的關(guān)鍵特征，再看海豚是否具備這些關(guān)鍵特征，從而有效幫助學(xué)生形成理解、學(xué)習(xí)邏輯推理。

專家：人民教育出版社綜合理科室主任黃海旺

觀點(diǎn)：關(guān)注學(xué)生科學(xué)思維

從根本上講，科學(xué)就是要尋求證據(jù)并使用證據(jù)去發(fā)展和精煉關(guān)于理論、模型、假設(shè)、測量和觀察的解釋。這一認(rèn)識包括兩個方面：科學(xué)是關(guān)于自然界的一系列知識的集合；科學(xué)是建構(gòu)、擴(kuò)展、精煉和修正這些知識的過程。

對科學(xué)的理解涉及科學(xué)技能、科學(xué)知識、科學(xué)實(shí)踐等方面?？茖W(xué)課程設(shè)計(jì)就是要促進(jìn)學(xué)生在掌握科學(xué)知識的基礎(chǔ)上，理解科學(xué)是對科學(xué)知識進(jìn)行建構(gòu)和改進(jìn)的過程中，整合科學(xué)知識、科學(xué)技能和科學(xué)實(shí)踐。

整合科學(xué)知識、科學(xué)技能和科學(xué)實(shí)踐，科學(xué)思維是關(guān)鍵。

科學(xué)思維是為了達(dá)成對客觀世界本真的認(rèn)識，是人腦借助探究等形式，對自然界中事物的本質(zhì)屬性、內(nèi)在規(guī)律及自然界中事物間的聯(lián)系和相互關(guān)系的間接的、概括的和建構(gòu)的反映，該反映以科學(xué)知識經(jīng)驗(yàn)為中介，體現(xiàn)為對多變量因果系統(tǒng)的信息加工過程。

科學(xué)思維作為思維的一種特殊形式，具備間接性、概括性、建構(gòu)性、問題性、邏輯性、生產(chǎn)性、客觀性等特性。

小學(xué)生的科學(xué)思維是一般思維與科學(xué)課的有機(jī)結(jié)合，是一般思維在科學(xué)課中的具體表現(xiàn)，是一般思維與科學(xué)教育的結(jié)晶，是科學(xué)能力的核心。小學(xué)生的科學(xué)思維能力是指在解決科學(xué)問題和學(xué)習(xí)科學(xué)知識過程中進(jìn)行思維所應(yīng)有的個性心理特征。

觀點(diǎn)：小學(xué)生科學(xué)思維培養(yǎng)策略

1.圍繞概念組織教學(xué)

教師需要根據(jù)課程內(nèi)容的要求，圍繞科學(xué)概念以及具體學(xué)習(xí)內(nèi)容之間的聯(lián)系，考慮學(xué)生對科學(xué)概念學(xué)習(xí)的發(fā)展途徑來進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，安排教學(xué)環(huán)節(jié)和過程。

2.把握好小學(xué)階段的主要概念

教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生通過觀察描述物體的特征、材料的性能和物質(zhì)的存在狀態(tài)，通過實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)簡單測量工具的使用和一些量的特征的測量和記錄方法，能依據(jù)性能對物體或材料進(jìn)行簡單分類。

3.注重學(xué)生前概念

在教學(xué)時需要關(guān)注學(xué)生的前概念，可以通過畫圖（網(wǎng)狀圖、概念圖）、選擇、預(yù)測、提問、回答等方式了解學(xué)生的前概念，并以此為依據(jù)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和策略，引導(dǎo)學(xué)生提出合適的探究問題。

4.重視證據(jù)的收集

在教學(xué)過程中，教師要讓學(xué)生及時地把有關(guān)的數(shù)據(jù)收集起來，所收集的數(shù)據(jù)要具有準(zhǔn)確性；要求學(xué)生不能隨意修改數(shù)據(jù)，同時讓學(xué)生明白實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)要經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)得出；要求學(xué)生實(shí)事求是地分析數(shù)據(jù)，選擇合理的數(shù)據(jù)，并把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為證據(jù)，形成一定的解釋。

5.關(guān)注學(xué)生的科學(xué)記錄和表達(dá)

記錄可以有效地幫助學(xué)生觀察、回顧、分析和總結(jié)，同時幫助教師了解學(xué)生學(xué)習(xí)的進(jìn)展、對科學(xué)語言和概念的掌握程度，從而對教學(xué)過程進(jìn)行形成性的評估，找到適合每個學(xué)生的教學(xué)策略。

6.關(guān)注學(xué)生的討論和交流

討論是發(fā)展學(xué)生思維的過程。教師在組織探究活動時，要給學(xué)生足夠的時間思考和交流；要讓學(xué)生充分表達(dá)他們的想法，發(fā)現(xiàn)認(rèn)知沖突，鼓勵和促進(jìn)學(xué)生進(jìn)一步思考和探究；不要急于誘導(dǎo)學(xué)生解答，急于給出答案；不要直接給出科學(xué)概念的定義。

研究課：《種子的傳播》

課堂中，教師引導(dǎo)學(xué)生先想辦法幫助種子傳播到更遠(yuǎn)的地方，讓他們在種子傳播的方式與種子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)之間建立聯(lián)系，初步了解不同傳播方式的種子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)不同。再通過制作種子模型模擬種子傳播的活動，進(jìn)一步形成生物的結(jié)構(gòu)與其功能相適應(yīng)的生物學(xué)觀點(diǎn)。

值得一提的是，執(zhí)教者比較恰當(dāng)?shù)匾肓似桨寮靶畔⒔换ハ到y(tǒng)，高效地引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)表達(dá)、溝通、質(zhì)疑、創(chuàng)新，增加學(xué)生的成就感，在建構(gòu)概念的同時培養(yǎng)學(xué)生的概括能力。

STEM教育中的課程設(shè)計(jì)與實(shí)施

專家：中國科協(xié)“做中學(xué)”科學(xué)教育改革實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目教學(xué)中心（東南大學(xué)）副主任、江蘇漢博教育培訓(xùn)中心主任周建中

觀點(diǎn)：STEM課程的特點(diǎn)

融合了科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)四個要素：STEM課程是一種“后設(shè)學(xué)科”，即這一學(xué)科的建立是基于不同學(xué)科之間的融合形成的一個新的整體。STEM并不是科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)的簡單組合，而是把學(xué)生學(xué)習(xí)到的零碎知識與機(jī)械過程轉(zhuǎn)變成一個探究世界相互聯(lián)系的不同側(cè)面的過程。

以工程設(shè)計(jì)過程為主導(dǎo)：現(xiàn)在我們所接觸到的STEM課程，大多是以工程E為主線，科學(xué)S為基礎(chǔ)，技術(shù)T和數(shù)學(xué)M為應(yīng)用的課程。

關(guān)注現(xiàn)實(shí)問題，注重在情境中學(xué)習(xí)：未來需要的人才應(yīng)該具有應(yīng)用知識去解決復(fù)雜問題的能力，解決以前可能沒有遇到的難題的能力。情境可以提高課程的相關(guān)性，幫助學(xué)生建立起課程和現(xiàn)實(shí)世界的聯(lián)系，讓學(xué)習(xí)更加有目的性。情境學(xué)習(xí)可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

以學(xué)生為中心——主動實(shí)踐：教師是引導(dǎo)者，通過問題的提出及由淺入深的環(huán)節(jié)設(shè)置，逐步引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立解決問題；學(xué)生是活動主體，發(fā)揮自主能動性，通過激發(fā)出的對課題的興趣進(jìn)行主動探索，嘗試解決問題和建模，并對自己所收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

團(tuán)隊(duì)合作、參與：需要教師運(yùn)行小組任務(wù)、討論、對話和辯論等形式，營造輕松開放的氛圍；基于學(xué)生已有知識，合理設(shè)置活動難度。

結(jié)果開放，允許多個正確答案。

觀點(diǎn)：如何設(shè)計(jì)科學(xué)課程中的STEM活動

吸收工程與技術(shù)活動的思路和方法，如根據(jù)水垢與酸會發(fā)生反應(yīng)，酸性越強(qiáng)反應(yīng)越快的知識，開展“如何盡可能快地去除水壺中水垢”的活動，通過調(diào)查學(xué)習(xí)工廠凈化水的原理，讓學(xué)生設(shè)計(jì)并制作一個簡易凈水器。

善于發(fā)現(xiàn)身邊的工程與技術(shù)問題，綜合STEM的多種視角。

根據(jù)問題和任務(wù)的不同出發(fā)點(diǎn)，融入工程與技術(shù)，依據(jù)其內(nèi)在的科學(xué)原理，可以把科學(xué)探究問題轉(zhuǎn)化為STEM問題。解決工程問題時必然會涉及到科學(xué)的知識和原理，所以從工程技術(shù)的角度出發(fā)設(shè)計(jì)的活動更容易達(dá)成科學(xué)、工程與技術(shù)的共同發(fā)展。如溫度怎樣影響球的彈跳→如何使球彈得更高，水溫怎樣影響泡騰片小火箭的飛行高度→怎樣使泡騰片小火箭飛得更高；教室外的噪音調(diào)查→如何降低教室內(nèi)的噪音。

研究課：《博物館之夜》

本次研究圍繞“做一個博物館安全防盜系統(tǒng)”工程問題，構(gòu)造一個真實(shí)生活的經(jīng)驗(yàn)情境，開展基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)。在問題情境的引導(dǎo)下，課程設(shè)計(jì)涵蓋了科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)等多學(xué)科知識和技能的學(xué)習(xí)與綜合應(yīng)用。

基于學(xué)生已經(jīng)和正在學(xué)習(xí)的科學(xué)、技術(shù)和數(shù)學(xué)內(nèi)容，本主題面向10～12歲兒童，總課時為10課時。有必要指出的是，本課是第5課時，會前一個星期，研究團(tuán)隊(duì)專門到松山湖中心小學(xué)配課班級預(yù)先上了前4課。在“設(shè)計(jì)、制作模型、測試、分析數(shù)據(jù)、再設(shè)計(jì)再制作（迭代），最后完成任務(wù)”的過程中，學(xué)生們開展科學(xué)探究和技能學(xué)習(xí)，建構(gòu)新的概念，發(fā)展和完善新的技能，最后綜合應(yīng)用這些知識和技能解決“博物館情境”下的工程任務(wù)。

南京市玄武區(qū)教師發(fā)展中心馮凌介紹了本課力圖體現(xiàn)的特色：

課程的開放性，在任務(wù)設(shè)計(jì)中，既有明確的目標(biāo)，又有模糊的任務(wù)路徑；在內(nèi)容安排上，以學(xué)生為依據(jù)，適時選擇與推進(jìn)；在課時設(shè)定上，強(qiáng)調(diào)靈活調(diào)整；在器材準(zhǔn)備上，注重多樣、適用。

課程實(shí)施的融合性，即實(shí)現(xiàn)科學(xué)探究與工程實(shí)踐、STEM的融合。

2016年小雪節(jié)氣當(dāng)天，一場強(qiáng)烈寒潮如約而至，幾乎在一夜之間，哈爾濱、北京、太原、武漢由北向南都下起了雪，而位于珠江口岸的東莞依舊暖意融融，松山湖畔的洋紫荊爭相怒放，美麗而優(yōu)雅地迎接前來參加全國青少年科學(xué)教育研討會的近400名代表。

本次研討會由中國教育學(xué)會科學(xué)教育分會、《湖北教育·科學(xué)課》雜志、廣東省教育學(xué)會小學(xué)科學(xué)教育專業(yè)委員會主辦，東莞市教育學(xué)會小學(xué)科學(xué)教學(xué)研究會、東莞松山湖中心小學(xué)承辦，圍繞“基于學(xué)科核心素養(yǎng)的小學(xué)科學(xué)教育”主題展開，具體設(shè)計(jì)了4個相對獨(dú)立、彼此關(guān)聯(lián)的議題，每個議題分別由專家報(bào)告和與學(xué)術(shù)報(bào)告所反映的教育思想相契合的、精心研究的現(xiàn)場課組合而成。會議還邀請了松山湖中心小學(xué)劉建平校長作“基于全人課程的科學(xué)教育之路”的經(jīng)驗(yàn)交流。